KR102252216B1 - 산화 공정 - Google Patents

Abstract

2개의 반응 구역을 포함하는 단일 칼럼이 메르캅탄을 디술피드 오일로 촉매적으로 산화시키는, 농후 액체 부식제로부터의 잔류 황 화합물의 제거 공정이 개시된다. 제2 반응 구역은 수직 현수 섬유의 다발을 이용하고, 약 20 부피% 내지 약 100 부피% 증기를 포함하는 기체 연속 상으로서 유지된다. 이러한 공정은 탄화수소 탈황 공정 흐름도의 일부분으로서 특히 유용하다.

Description

산화 공정

본 발명은 일반적으로 메르캅탄의 산화, 구체적으로는 액체 부식제 스트림으로부터의 황 화합물의 제거를 위한 개선된 공정에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 탄화수소 탈황 공정에서 재사용될 수 있는 재생된 부식제 스트림을 생성하기 위해 수직 현수 섬유를 함유하는 단일 칼럼 또는 용기 내에서 3상 산화를 이용하여 메르캅탄을 디술피드 오일로 촉매적으로 산화시킴으로써 농후 부식제를 처리하는 공정에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 탄화수소로부터 황 오염물을 제거하기 위한 기존 공정으로 개조의 일부분으로서 통합될 수 있어, 값비싼 장비를 없애고 공간을 절약해 준다.

부식제를 사용한 탄화수소 스트림으로부터의 황 오염물, 구체적으로는 메르캅탄의 제거는 공지되어 있다. 마찬가지로, 산소의 존재하에 농후 부식제 스트림을 촉매와 접촉시킴으로써 이러한 메르캅탄을 디술피드로 산화시키고, 이어서 처리된 부식제로부터 디술피드를 분리하는 것이 또한 공지되어 있다. 경제적인 이유로 소비된 부식제의 처리 및 재생된 부식제의 후속 재순환이 중요하다. 마찬가지로, 과도한 장비에 대한 필요성을 감소시키고, 결과적으로 육상 공간을 절약하는 것이 계속 바람직한 목표이다.

전형적으로, 미국 특허 제3,758,404호; 제3,977,829호 및 제3,992,156호 (이들 모두 본원에 참조로 포함됨)에 기재된 바와 같이, 탄화수소의 부식제 처리를 위해 액체-액체 접촉기가 사용되고, 일부 경우에는 섬유-필름 접촉기가 사용된다. 이러한 공정은 전형적으로 산화 반응기에 뒤이어 하나 이상의 분리 용기를 포함하는 부식제 재생기 공정이 뒤따른다. 탄화수소를 처리하기 위한 전형적인 공정 흐름도는 적어도 하나의 액체-액체 접촉기를 사용하여 탄화수소 공급물로부터, 황 오염물, 전형적으로는 메르캅탄을 추출하며, 이것은 메르캅탄이 농후한 "소비된" 부식제 용액 또는 소위 "농후 부식제"를 생성하고, 접촉기에서 처리된 탄화수소를 분리하고, 농후 부식제를 산화시켜 메르캅탄을 디술피드 (전형적으로 디술피드 오일 ("DSO")로 지칭됨)으로 전환시키고, 이것은 "산화된" 부식제 용액을 생성하고, 이어서 중력식 분리기를 사용하여 산화된 부식제 용액으로부터 DSO를 분리하는 제1 부식제 처리를 포함한다. 일부 경우에, 과립형 석탄 층은 코어레서(coalescer)로서 중력식 침강 장치와 함께 사용하여 산화된 부식제로부터의 DSO의 분리를 추가로 돕는다. 일단 DSO가 제거되면, 재생된 부식제는 추가 가공되고 이어서 재순환될 수 있으며, 여기서 신선한 보충 부식제와 혼합되고 액체-액체 접촉기에서 사용되어 탄화수소 공급물을 처리한다. 보다 전형적으로, 전환되지 않은 메르캅탄 및 잔류 DSO를 황으로서 바람직하게는 5 중량 ppm 미만으로 감소시키기 위해 추가 연마 가공이 필요하다. 재생된 부식제에서의 상당한 메르캅탄의 존재는 바람직하지 않은데 그것이 추출 효율의 손실을 초래할 수 있고 디술피드의 하류 형성에 대한 가능성을 야기하기 때문이다. 재생된 부식제에서의 상당한 DSO의 존재는 탄화수소-부식제 추출 공정 동안 탄화수소로의 DSO의 바람직하지 않은 재-진입 또는 역 추출을 초래한다.

용매 세척은 공지된 기술이며 종종 연마 단계로서 사용되어 부식제로부터 잔류 DSO를 추출한다. 그러나, 물질 전달 및 평형 제한으로 인해, 이들 용매 세척 장치 작업은 통상 더 많은 자본 및 운영 비용과 함께 다단계를 필요로 한다. 게다가, 용매 세척은 부식제로부터 메르캅탄을 제거하기에 효과적이지 못하다. 유사하게, 원심분리 공정 및 멤브레인 분리는 고비용과 5 중량 ppm 미만의 황을 달성할 수 없다는 어려움이 있다.

흡착성 연마는 사용될 수 있는 또 다른 기술이다. 탄화수소, 예컨대 가솔린 및 디젤로부터 황 화합물을 제거하기 위해 흡착성 탈황이 적용되었다. 예는 미국 특허 7,093,433; 7,148,389; 7,063,732; 및 5,935,422에 나타나 있다. 그러나, 이들 특허 및 다른 문헌에서 보고된 흡착제는 부식제 매질에서 효과적이지 못하다.

따라서, 부식제로부터 디술피드 및 메르캅탄을 모두 경제적으로 제거하여 15 중량 ppm 미만, 바람직하게는 7.5 중량 ppm 미만의 황을 달성할 수 있는 기술을 개발할 필요가 여전히 있다.

본 공정은 단일 칼럼 또는 용기를 사용하여 농후 부식제 공급물로부터 불용성 디술피드 및 메르캅탄을 모두 산화 및 제거한다. 추가로, 본 공정은 자본 및 운영 비용을 모두 최소화함으로써 부식제 용액으로부터 잔류 황 화합물을 제거하는 전통적인 방법에 비해 매우 경제적이다. 이러한 및 다른 장점은 하기 본 발명의 보다 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

언급된 바와 같이, 본 발명은 3상 촉매적 산화 반응을 이용하여 단일 칼럼을 사용하는 농후 부식제 공급물에서 황 화합물을 제거하는 공정에 관한 것이다. 본 발명은 (황으로서) 15 중량 ppm 미만, 바람직하게는 7.5 중량 ppm 미만의 황 화합물을 함유하는 재생된 부식제 스트림을 생성한다.

메르캅탄을 DSO로 전환시키기 위한 수단으로서 산화를 사용하는 것이 공지되어 있지만, 이러한 공지된 공정은 전형적으로 모든 메르캅탄을 DSO로 전환시키지 못하고, 따라서 산화 반응 생성물 스트림 중에 5% 이상까지의 메르캅탄을 남긴다. 본 발명 이전에, 전환되지 않은 메르캅탄은 재생된 부식제에서 항상 전환되지 않고 남아 있고, 이것은 후속 부식제-탄화수소 추출 공정에 악영향을 미친다. 본 발명 전에 실현되지 않았던 것은, 모두 적어도 2개의 반응 구역을 사용하고 약 20 부피% 내지 약 100 부피% 증기를 포함하는 기체 연속 상으로서 작동되는 제2 반응 구역 내에 수직 현수 섬유를 사용하는 단일 칼럼에서, 통상 농후 부식제 스트림의 산화 이후에 분리 공정에서 제거되지 않은 잔류 DSO와 함께, 그러한 잔류 메르캅탄이 DSO로 전환될 수 있다는 점이다. 본 공정은 탄화수소 스트림의 처리로부터의 황 오염물이 (신선한 및/또는 재순환된) 희박 부식제와 접촉할 때 농후 부식제 스트림이 생성되는 것인 새로운 그리고 기존의 부식제 재생 공정 흐름도에 (예를 들어, 개조를 통해) 쉽게 통합될 수 있다.

본원에서 사용된 바와 같이, 디술피드 오일 또는 DSO는 디메틸 디술피드, 디에틸 디술피드, 메틸 에틸 디술피드 및 고급 디술피드를 비롯하여, 가능한 디술피드의 혼합물을 포함하는 것을 의미한다. 마찬가지로, 용어 메르캅탄은 알콜 및 페놀과 유사하지만, 산소 원자 대신 황 원자를 함유하는 임의의 부류의 유기황 화합물을 포함하는 것을 의미하고, 구체적으로는 메르캅티드를 포함한다. 탄소에 직접 부착된 주요 기로서 -SH를 함유하는 화합물은 "티올"로 지칭된다.

본 발명의 한 측면은 부식제 공급물 스트림으로부터 잔류 황 화합물을 제거하는 공정을 포함하며, 여기서 메르캅탄 및 액체 촉매를 함유하는 액체 스트림은 수직 현수 섬유의 다발을 함유하는 칼럼의 상단 부분에 제공된다. 산소 함유 기체는 액체 스트림과 혼합하여 혼합물을 형성한 후에 혼합물을 수직 현수 섬유와 접촉시킨다. 이어서 혼합물은 섬유로 흘러 내려 약 20 부피% 내지 약 100 부피% 증기를 포함하는 기체 연속 상 반응 구역에 진입하도록 유도된다. 연속 상 반응 구역에서, 혼합물이 반응 구역에서 섬유로 흘러 내릴 때 메르캅탄은 디술피드 오일로 산화된다. 생성된 DSO는 칼럼으로부터 수집, 분리, 및 제거된다.

본 발명의 또 다른 측면에서 메르캅탄을 함유하는 농후 부식제 액체를 포함하는 부식제 용액의 재생 방법이 있으며, 부식제 용액은 액체 촉매와 혼합되어 액체 부식제 촉매 혼합물을 형성한다. 이 액체 부식제 촉매 혼합물은 이어서 액체 부식제 촉매 혼합물이 칼럼 내부로 상향 유동하게 하도록 구성된 수직 칼럼의 하단 섹션으로 유도되고, 여기서 산소 함유 기체는 액체 부식제 촉매 혼합물로 주입 또는 분사되어 기체 액체 믹스를 형성하고, 이것은 제1 반응 구역에 진입하는 칼럼 내부로 상향 유동한다. 제1 반응 구역은 기체 액체 믹스를 위한 접촉 표면으로서 지지된 패킹 재료의 층을 포함할 수 있다. 이 제1 반응 구역에서 메르캅탄은 디술피드 오일로 산화되어 산화된 기체 액체 믹스를 형성하고, 이것은 이어서 상단 트레이와 하단 트레이 사이에 위치하는 도관으로 유도되어, 디술피드 오일과 부식제의 액체 믹스가 칼럼의 상부 섹션에 고정식으로 부착된 상단 트레이의 상부 표면 상으로 도관에서부터 나오게 된다. 상단 트레이보다 위에 있는 칼럼의 상부 섹션의 내부 부분은 바람직하게는 비폭발성 환경으로서 유지되고, 이것은 연료 가스 또는 불활성 가스를 상부 섹션에 도입함으로써 달성될 수 있다.

디술피드 오일과 부식제의 액체 믹스는 상단 트레이의 하부 측면에 연결된 슈라우드로 유도되며, 여기서 디술피드 오일과 부식제의 액체 믹스는 수직 현수 섬유의 다발과 접촉하여, 디술피드 오일과 부식제의 액체 믹스가 다발 내의 개별 섬유로 흘러 내리고 제2 반응 구역으로 유동한다. 제2 반응 구역은 약 20 부피% 내지 약 100 부피% 증기를 포함하는 기체 연속 상으로서 유지 및 작동되어 디술피드 오일과 부식제의 액체 믹스 중의 메르캅탄을 산화시키고, 한편 디술피드 오일과 부식제의 액체 믹스는 제2 반응 구역에서 섬유로 흘러 내려 재생된 부식제와 디술피드 오일의 혼합물을 형성한다. 재생된 부식제와 디술피드 오일의 혼합물은 재생된 부식제로부터 디술피드 오일의 분리를 가능하게 하기에 충분한 체류 시간으로 하단 트레이 상에 수집된다. 디술피드 오일의 별도의 연속 스트림 및 재생된 부식제의 스트림은 칼럼으로부터 제거된다.

본 발명의 산화 반응기는 수직 축, 상부 섹션 및 하부 섹션을 갖는 칼럼을 또한 포함할 수 있으며, 여기서 제1 반응 구역은 하부 섹션보다 위에 위치한다. 제1 반응 구역은 지지된 패킹 재료의 층을 포함하여 기체-액체 접촉을 위한 증가된 표면적을 제공할 수 있다. 제2 반응 구역은 제1 반응 구역보다 위 및 상부 섹션보다 아래에 위치하고 상단 트레이 및 하단 트레이에 의해 한정되며, 여기서 둘 다의 트레이는 칼럼에 고정식으로 부착되고 상부 표면 및 하부 표면을 갖는다. 유체 도관은 상단 트레이와 하단 트레이 사이에 위치되고, 이는 하단 트레이의 하부 표면과 상단 트레이의 상부 표면 사이에 유체 연통(fluid communication)을 제공하도록 구성된다. 이것은 유체의 상향 유동을 가능하게 하는데, 즉, 기체 및 액체의 혼합물이, 하단 트레이보다 아래에 있는 제1 반응 구역으로부터 상단 트레이보다 위에 있는 칼럼의 상부 섹션으로 이동할 수 있게 한다. 슈라우드는 상단 트레이의 하부 표면으로부터 수직 하향 연장되도록 위치한다. 슈라우드는 상단 트레이의 상부 표면과 제2 반응 구역 사이에 유체 연통을 제공한다. 복수의 현수 섬유가 칼럼의 수직 축에 대해 평행하게 위치되고 슈라우드 내에 부분적으로 함유되어 현수 섬유는 슈라우드의 하부 단부보다 아래로 제2 반응 구역으로 연장되게 된다.

본 발명의 산화 반응기는 슈라우드 내의 액체가 수직 축에 대해 평행하지 않은 유동 경로를 따르는 하나 이상의 개구부를 통해 슈라우드에서부터 나올 수 있도록 구성된 하나 이상의 개구부를 갖는 합체 구역을 한정하는 격리 장치를 포함하는 변형 또는 연장된 슈라우드를 또한 가질 수 있다.

본 공정의 또 다른 측면은 기존의 사전-사용된 산화 반응기의 내부를 품목 일람하여 기존의 구성요소의 존재를 결정하는 것인, 기존의 사전-사용된 산화 반응기를 개조하는 방법을 포함한다. 반응기의 내부 치수를 결정하고, 이어서 새로운 구성요소를 설치하거나, 또는 반응기의 기존의 구성요소를 변형시켜, 개조된 산화 반응기가 반응기의 상부 섹션에 위치한 상단 트레이 및 하단 트레이를 포함하게 되며, 여기서 둘 다의 트레이는 상단 트레이와 하단 트레이 사이에 위치하는 도관과 상부 표면 및 하부 표면을 갖는다. 이러한 도관은 하단 트레이의 하부 표면과 상단 트레이의 상부 표면 사이에 유체 연통을 제공하도록 구성된다. 개조된 용기/반응기는 슈라우드가 상단 트레이의 하부 표면으로부터 수직 하향 연장되고 상단 트레이의 상부 표면과 하단 트레이의 상부 표면 사이에 유체 연통을 제공하도록 위치하는 것을 또한 함유할 것이다. 슈라우드 내부에는 슈라우드의 하부 단부보다 아래에 그리고 상단 트레이의 상부 표면보다 위로 연장되어 있는 반응기의 수직 축과 평행하게 위치하는 복수의 현수 섬유가 위치한다.

칼럼으로부터 제거되는 재생된 또는 희박 부식제 스트림은 (황으로서) 15 중량 ppm 미만, 바람직하게는 7.5 중량 ppm 미만의 황 화합물을 갖는다. 칼럼의 작동 온도는 약 50 내지 약 212℉, 바람직하게는 약 75 내지 약 175℉, 가장 바람직하게는 약 75 내지 약 150℉의 범위이다. 본 공정은 주위 압력 또는 부식제 재생 공정 흐름도에서 전형적으로 접하게 되는 작동 압력에서 작동할 수 있다.

산화 공정에서 사용되는 액체 촉매 조성물은 바람직하게는 액체 킬레이트화 다가 금속 촉매 용액이다. 다가 촉매는 금속 프탈로시아닌을 포함하나, 이에 제한되지는 않고, 여기서 금속 양이온은 바나듐 (V), 망가니즈 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 루테늄 (Ru), 로듐 (Rh), 팔라듐 (Pd), 은 (Ag) 등으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 촉매 농도는 약 10 내지 약 10,000 ppm, 바람직하게는 약 20 내지 약 4000 ppm이다.

본 산화 공정에서 사용되는 액체 촉매 조성물은 65℃ 내지 225℃의 대기 비등점을 갖는 1종 이상의 알콜을 또한 포함할 수 있다. 이러한 알콜은 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 2-메틸-1 프로판올, 2-메틸-2-부탄올, 시클로헥산올, 페놀, 크레졸, 크실레놀, 히드로퀴논, 레조르시놀, 카테콜, 벤질 알콜, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 및 다른 알킬 페놀을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 1종 이상의 알칼리 금속 수산화물과 혼합된 경우, 바람직하게는 약 5 내지 약 40 wt%, 가장 바람직하게는 약 10 내지 약 35 wt%의 농도로 알콜의 알칼리 금속 염이 형성된다. 바람직한 알콜의 한 유형은 방향족 알콜이며, 이것은 아릴-OH의 일반식에 의해 제시되는 화합물이다. 아릴은 페닐, 티오페닐, 인돌릴, 톨릴, 크실릴, 및 유사물일 수 있다. 바람직한 방향족 알콜은 페놀, 크레졸, 크실레놀, 메틸 에틸 페놀, 에틸 페놀, 트리메틸 페놀, 나프톨, 알킬나프톨, 티오페놀, 알킬티오페놀, 및 유사한 페놀릭스를 포함한다. 비-방향족 알콜은 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소-프로판올, 시클로헥산올, 2-메틸-1-프로판올, 및 2-메틸-2-부탄올을 비롯하여, 1차, 2차 또는 3차 알콜일 수 있다. 상이한 알콜의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 바람직한 알콜은 약 80℃ 내지 약 215℃의 대기 비등점을 갖는다. 알콜의 바람직한 알칼리 금속 염은 포타슘 시클로헥속시드, 포타슘 이소-프로폭시드, 디포타슘 프로필렌 글리콕시드, 포타슘 크레실레이트 뿐만 아니라 이들의 소듐 대응물, 및 이들의 혼합물을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

촉매의 추가 구성성분은 1종 이상의 카르복실산이 포함된 것을 포함할 수 있다. 이러한 산은 지방산, 나프텐산, 아미노산, 케토산, 알파 히드록시산, 디카르복실산, 및 트리카르복실산을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 이들 산은 또한 알칼리 금속 수산화물과 반응하여 이들의 알칼리 금속 염을 약 0 내지 약 40 wt%, 바람직하게는 약 5 내지 약 25 wt%의 농도로 생성한다. 일반적으로, 카르복실산은 알칸산 및 나프텐산을 포함할 수 있으며, 여기서 알칸산은 R-COOH에 의해 제시되고, 여기서 R은 수소이거나 또는 CH3- (즉, 아세트산) 내지 CH3(CH2)18- (즉, 아라키드산) 범위의 알킬 기이다. 나프텐산은 다수의 시클로펜틸 및 시클로헥실 카르복실산의 혼합물이며, 여기서 이들의 주요 분율은 바람직하게는 9 내지 20개 탄소의 탄소 골격을 갖는다. 다수의 카르복실산 화합물의 혼합물이 또한 처리 용액의 일부분으로서 사용될 수 있다.

액체 촉매 배합물의 또 추가의 구성성분은 수산화리튬 (LiOH), 수산화나트륨 (NaOH), 수산화칼륨 (KOH), 수산화루비듐 (RbOH), 및 수산화세슘 (CsOH)으로부터 선택되는 알칼리 금속 수산화물일 수 있다. 1종 초과의 알칼리 금속 수산화물을 사용할 수 있다. 알칼리 금속 수산화물은 모든 알콜 및 카르복실산이 이들의 상응하는 알칼리 금속 염을 형성하는 것을 보장하기에 충분한 것보다 많은 농도로 존재한다. 수산화나트륨 및 특히 수산화칼륨이 바람직하다.

이들 및 다른 목적은 하기에 포함된 바람직한 실시양태의 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

도 1은 탄화수소 탈황 공정의 일부분으로서 본 개선된 산화 공정의 하나의 가능한 적용을 개략적으로 도시하고;
도 2는 본 산화 칼럼의 한 실시양태의 단면도이고;
도 3은 슈라우드에 연결되고 합체 구역을 한정하는 격리 장치의 한 가능한 설계의 개략도이고;
도 4는 도 3에 도시된 격리 장치의 단면 일부분의 개략도이다.

명시된 바와 같이, 본 발명은 산화 반응을 사용하여 메르캅탄을 디술피드 오일 (DSO)로 전환시키는 신규한 공정에 관한 것이다. 이 공정은 농후 탄화수소 공급물로부터 추출되었던 농후 부식제로부터 황 화합물을 제거하도록 설계된 부식제 재생 단계의 일부분으로서 탄화수소 탈황 공정에 통합될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명은 단일 칼럼 또는 다른 용기를 사용하여 메르캅탄의 산화 및 처리된 부식제로부터 형성된 DSO의 분리를 모두 수행함으로써 다수의 과도한 용기 및 부가적인 유닛 조작에 대한 필요성을 없애준다. 처리된 부식제는 바람직하게는 7.5 중량 ppm 미만의 황 화합물을 갖고 다시 탄화수소 탈황 공정으로의 재순환에 적합하다. 본 공정은 약 20 부피% 내지 약 100 부피% 증기를 포함하는 기체 연속 상으로서 유지되고 수직 현수 섬유를 이용하는 반응 구역을 사용한다.

도 1은 탄화수소 탈황 공정(100)에 통합된 본 발명의 하나의 실시양태를 도시한다. 그러나, 본 발명은 다수의 다양한 공급원으로부터 농후 부식제를 수용하는 독립형 산화 공정일 수 있었다. 도 1은 역류 다단계 추출 공정에서 처리되는 농후 탄화수소 공급물(1)을 나타낸다. 전형적으로, 농후 탄화수소(1)는 메르캅탄 화합물, 예를 들어 메틸 및 에틸 메르캅티드로 오염된다. 희박 또는 재생된 부식제(4)는 마지막 단계(2b)로 공급되며, 여기서 희박 부식제는 먼저 단계(2a)에서 처리된 후에 단계(2b)에 진입하는 탄화수소로부터 메르캅탄을 추출한다. 부식제는 스트림(5)으로서 제2 단계로부터 제거되며, 여기서 그것은 제1 단계(2a)에서 농후 탄화수소(1)의 들어오는 공급물과 접촉한다. 농후 또는 소비된 부식제는 단계(2a)로부터 제거되고 처리된 희박 탄화수소는, 예를 들어 알킬화 유닛에서 추가 가공을 위해 탈황된 탄화수소(3)로서 제거된다. 탈황된 탄화수소(3)에는 이제 실질적으로 황이 없고, 이는 탄화수소가 <150 ppm 총 황, 바람직하게는 <30 ppm 총 황, 보다 바람직하게는 <10 ppm 총 황의 황 수준을 갖는다는 것을 의미한다.

탄화수소/부식제 처리 섹션의 구체적 설계는 본 발명에 있어서 중요하지 않다; 그러나, 바람직한 설계는 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이 역류 구성으로 작동하는 단계식 접촉기를 포함하고, 가장 바람직한 접촉기 구성은 섬유 필름 액체-액체 접촉기를 사용하여 탄화수소로부터 부식제 처리 용액으로의 메르캅탄의 물질 전달을 돕는다. 이들 뿐만 아니라 다른 접촉기 구성은 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 부식제(4)는 NaOH, KOH, Ca(OH)2, Na2CO3, 암모니아, 유기산의 추출물, 또는 그의 혼합물을 포함하는 용액을 비롯하여, 스위트닝 탄화수소의 분야에 공지된 임의의 유형일 수 있다. 바람직하게는, 부식제는 약 1 중량% 내지 약 50 중량%, 보다 바람직하게는 약 3 중량% 내지 약 25 중량%, 훨씬 더 바람직하게는 약 5 중량% 내지 약 20 중량% 알칼리 수산화물의 농도를 갖는 수산화칼륨 수용액 및 수산화나트륨 수용액을 포함한다.

탄화수소 탈황 공정으로부터 제거된 농후 부식제(6)는 촉매가 공정(100) 전반에 걸쳐 부식제와 함께 이동함에 따라 열화를 통해 손실된 촉매를 보충하기 위해, 바람직하게는 액체 촉매의 신선한 보충 스트림으로서 액체 촉매(7)와 혼합된다. 바람직한 액체 촉매는 금속 프탈로시아닌 촉매를 알칼리 금속 수산화물의 수용액에 첨가함으로써 제조된다. 또 다른 바람직한 액체 촉매 용액은 알콜 및 적어도 하나의 카르복실산, 예컨대 나프텐산 또는 에틸헥산산을 추가로 함유한다.

본 발명의 하나의 대안적 실시양태에서 작은 부피의 용매 스트림(13)을 농후 부식제(6)에 첨가할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 용매 스트림(13)은 하류 용매 세척 단계(15)로부터 수득되고 소량의 DSO를 함유할 수 있다. 용매 스트림은 단일 산화기 칼럼(8)에 진입하기 전에 농후 부식제와 혼합할 수 있거나 또는 별도의 스트림으로서 단일 산화기 칼럼(8)의 하단으로 주입할 수 있다. 용매는 메르캅탄의 산화 후에 부식제 용액으로부터 DSO의 분리를 도울 것인 임의의 경질 탄화수소 또는 경질 탄화수소의 혼합물일 수 있지만, 바람직한 용매는 나프타 및 케로센을 포함한다. 용매가 산화된 부식제로부터 DSO의 분리를 어떻게 개선시키는지 정확한 메커니즘이 구체적으로 알려져 있지는 않지만, 하나의 이론은 용매가 부식제보다 DSO에 대해 훨씬 더 높은 용해도를 갖고, 이들의 용해도 차가 추출 추진력을 제공한다는 것이다. 이러한 효과는 더 증폭되는데, 하기에 보다 상세히 설명될 바와 같이, 단일 산화기 칼럼이, 다른 형태의 접촉 장치보다 높은 계면 표면적을 제공하는 섬유-필름 기술을 이용하기 때문이다. 농후 부식제 공급물의 부피 퍼센트를 기준으로, 농후 부식제와 함께 또는 별도로, 산화기에 도입되는 용매의 양은, 단일 칼럼 산화기(8) 내에서 분리 성능을 최대화하기 위해 최소량이 사용되는 한, 본 발명에 있어서 특별히 중요하지 않다. 언급된 바와 같이 작은 부피의 용매만이 필요하며, 최소 용매 주입량의 바람직한 범위는 농후 부식제 공급물(6)의 약 0.1 부피% 내지 약 10.0 부피%, 바람직하게는 약 0.5 부피% 내지 약 5.0 부피%이다.

단일 칼럼 산화기(8)에 공급되는 농후 부식제, 액체 촉매 및 용매에 더하여, 산화제(9), 예컨대 공기, 과산화수소, 또는 다른 산소 함유 기체(들)가 또한 단일 칼럼 산화기(8)에 도입된다. 산화기에 첨가되는 산화제의 양은 90+% 산화 및 농후 탄화수소에 원래 존재하는 메르캅탄의 디술피드 화합물로의 전환, 가장 바람직하게는 99+% 산화를 달성하기에 충분하다. 약 20 부피% 내지 약 100 부피% 증기를 포함하는 기체 연속 상에서 제2 반응 구역을 유지하기 위해 제2 임의적인 산화제 공급물(80) (도 2 참조)을 산화기(8)에 첨가할 수 있다.

단일 칼럼 산화기(8)를 위한 작동 조건의 바람직한 범위는 약 75℉ 내지 약 200℉의 온도 및 60 LHSV만큼 높은 부식제 유량을 포함하나, 바람직하게는 약 100℉ 내지 약 150℉ 및 5 LHSV 미만을 포함한다. 본 공정의 작동 압력은 대기압 내지 약 100 psig일 수 있다.

단일 칼럼 산화기(8)로부터 제거된 산화된 또는 희박 부식제(14)는 용매 세척 공정(15)에서 후속적으로 처리될 수 있으며, 여기서 용매(16)는 단일 칼럼 산화기(8)에서 분리되지 않았던 임의의 잔류 DSO를 제거하기 위해, 바람직하게는 역류 유동 구성으로 희박 부식제(14)와 접촉된다. 완전히 재생된 부식제(18)는 용매 세척 단계(15)로부터 제거된다. 생성된 부식제(4)가 추출 단계(2a & 2b)로 다시 재순환되기 전에 일정량의 신선한 보충 부식제(19)를 첨가할 수 있다.

다음에 단일 칼럼 산화기(8)의 세부내용을 살펴보면, 도 2는 산화된 부식제의 분리와 함께 메르캅탄의 DSO로의 촉매적 산화가 단일 용기에서 일어나는 것인 본 발명의 한 실시양태를 개략적으로 도시한다. 다시 말해서, 50,000 ppm 이하의 총 황 화합물을 함유하는 농후 부식제 스트림을 처리하고 5 ppm 미만의 메르캅탄 및 400 ppm 미만의 총 황 화합물을 갖는 산화된 부식제 스트림을 생성하는데 다른 용기 또는 장비가 필요하지 않다. 산화기(8)는 바람직하게는 수직 축(8a)을 갖는 수직 칼럼이다. 칼럼(8)은 액체 부식제 촉매 혼합물(6b)이 도입되는 하부 섹션(29)을 갖는다. 언급된 바와 같이 이러한 액체 혼합물(6b)은 농후 부식제, 액체 촉매, 및 용매를 포함할 수 있다. 액체 혼합물(6b)은 칼럼(8) 내에서 상향 유동으로 유도되며, 여기서 산화제(9), 바람직하게는 공기와 혼합되고, 하나 이상의 스파저(20)를 통해 하부 섹션(29)으로 도입된다. 산화제 유동의 속도는 산화제가 칼럼의 제1 반응 구역(22) 전체에 걸쳐 적절히 분산되게 한다. 생성된 기체 액체 믹스는 칼럼(8) 내 칼럼에서 상향 유동하고 제1 반응 구역(22)에 진입한다. 이러한 반응 구역은 랜덤 패킹 재료, 예컨대 볼, 링 또는 새들, 임의적인 층 지지체(21 및 23) 사이의 고체의 층으로서 지지된 구조화 패킹, 예컨대 파형 판, 편직 섬유, 또는 현수 섬유로 충전될 수 있다. 패킹 재료는 개선된 기체/액체 접촉을 위해 높은 표면적을 제공한다. 메르캅탄의 산화는 기체 액체 믹스가 칼럼(8)을 통해 상향 이동함에 따라 제1 반응 구역(22)에서 일어나기 시작한다.

기체 액체 믹스가 제1 반응 구역(22)에서부터 나올 때 이는 도관(25)으로 유도되어 유동한다. 도관(25)의 하부 개구부는 하단 트레이(24)의 하부 표면(24a)에 또는 그보다 아래에 있고 하단 트레이(24) 아래부터 상단 트레이(31)의 상부 표면(31b) 및 칼럼(8)의 상부 섹션(27)의 유체 경로를 제공한다. 도관(25)의 상부 단부에는 바람직하게는 과잉 오프-가스(12)로의 액체의 캐리오버(carryover)를 방지하도록 기능하는 캡(26)이 있다. 바람직하게는, 칼럼(8)의 상부 섹션(27)은 기체(10), 예를 들어 연료 가스, 불활성 가스 또는 이러한 가스의 혼합물을 도입함으로써 비폭발성 환경으로서 유지된다. 과잉 가스는 오프-가스(12)로서 제거되고, 전형적으로, 예를 들어 소각에 의해 폐기를 위해 보내진다.

상단 트레이(31)의 상부 표면(31b) 상의 도관(25)에서부터 나온 디술피드 오일과 부식제의 액체 믹스는 상단 트레이의 개구부 및 상단 트레이의 하부 표면(31a)에 연결된 슈라우드(30)로 유도된다. 슈라우드(30) 내에는 칼럼(8)의 종축(8a)과 일반적으로 정렬된, 즉, 일반적으로 평행한 복수의 수직 현수 섬유(45) 또는 그의 다발이 있다. 수직 현수 섬유의 다발은 넓은 표면적을 제공하여 반응물이 접촉할 수 있게 하고 결국 결과적으로 형성된 비혼화성 액체를 분리한다.

바람직하게는, 수직 현수 섬유는 두 가지 기준: (1) 섬유 재료가 우선적으로 적어도 2종의 비혼화성 액체의 혼합물에 의해 습윤되어야 하고; (2) 섬유가 공정을 오염시키기 않거나, 또는 공정에 의해, 예컨대 부식에 의해 파괴되지 않을 재료를 가져야 한다는 것을 충족시키는 금속 섬유, 유리 섬유, 중합체 섬유, 흑연 섬유 및 탄소 섬유로 이루어진 군으로부터 선택되나, 이에 제한되지 않는 재료로 제조된 길고 얇은 필라멘트 또는 리본을 포함한다. 추가로, 비-분산형 방식으로 물질 수송 및 분리를 가능하게 해야 한다.

슈라우드(30)의 하부 단부 또는 하단은 액체 탄화수소 상부 표면(79), 즉 DSO 및 용매의 믹스, 및 상단 트레이(31)의 하부 표면(31a) 사이에 한정된 분리 구역(52)에서 종결된다. 임의로, 산화제(80)의 제2 스트림은 슈라우드(30)의 상단에 진입할 때 주입되거나 또는 그렇지 않으면 디술피드 오일과 부식제의 액체 믹스와 혼합될 수 있다. 디술피드 오일과 부식제의 액체 믹스는 수직 현수 섬유의 다발과 접촉하여 디술피드 오일과 부식제의 액체 믹스는 제2 반응 구역을 포함하는 다발에서 개별 섬유로 흘러 내리게 된다.

슈라우드(30) 내부에 포함된 제2 반응 구역은 약 20 부피% 내지 약 100 부피% 증기를 포함하는 기체 연속 상으로서 유지된다. 이 증기 연속 상 중의 과잉 산화제는 남아 있는 메르캅탄의 산화를 위한 탁월한 물질 수송 조건을 제공한다. 기체 및 액체의 유동이 병류이기 때문에, 범람으로 인한 유량에 대한 제한이 없다. 슈라우드의 개구부는 액체 탄화수소 상(51)보다 위에 위치해야 한다. 부식제 중에 남아 있는 메르캅탄은 제2 반응 구역에서 산화되고 DSO로 전환된다. 하단 트레이(24)의 상부 표면(24b)은 분리 구역(52)에서 액체 믹스를 수집한다. 액체 믹스의 수집은 탄화수소 상부 층(51) 및 하부 수성 층(50)으로 분리되는 것이 허용된다. 상부 탄화수소 층(51)은 DSO 및/또는 용매를 포함하고, 하부 수성 층(50)은 액체 촉매 및 산화된, 실질적으로 황이 없는, 희박/재생된 부식제 용액을 포함한다. 상부 층(51) 및 하부 층(50)은 가변적인 유량으로, 라인(11 및 14)을 통해 각각 칼럼(8)으로부터 제거되어 경계 계면(72)에 의해 한정된 2개의 층의 분리를 달성하기에 충분한 체류 시간을 유지한다. 상부 층에서의 제거된 DSO 및 용매는 저장소로 또는 추가 가공을 위해 보내진다. 하부 층으로부터의 제거된 부식제 및 촉매는 바람직하게는 용매 세척 단계(15) (도 1 참조)로 보내진다. 분리 구역(52)에서의 임의의 과잉 가스는 라인(40)을 통해 제거된다.

본 발명의 추가 실시양태에서, 제2 반응 구역을 포함하는 슈라우드는 2개의 구역; 상부 접촉 구역 및 강화된 합체 구역 (ECZ)을 추가로 포함할 수 있다. ECZ는 슈라우드의 하단에 위치하고 슈라우드 내의 액체의 혼합물의 일부분이 외향 반경류로 흘러 수직 축과 평행하지 않은 유동 경로를 따라서 하나 이상의 개구부를 통해 슈라우드에서부터 나와 격리 장치와 관련된 합체 표면과 접촉할 수 있도록 구성된 격리 장치에 의해 한정된다. 상부 접촉 구역은 슈라우드의 상부 일부분에 의해 한정된다. 슈라우드의 상부 접촉 구역 내에는 수직 현수 섬유에 공급된 액체의 혼합물이 슈라우드 내에 포함되고 액체가 칼럼(8)의 수직 축에 대해 평행하게 하향 유동함에 따라 섬유와 접촉한다. 상부 및 하부 접촉 구역에서의 슈라우드의 벽은 고체이고 (즉, 개구부를 포함하지 않고), 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 또는 액체의 혼합물과 현수 섬유의 접촉을 보장하는 임의의 형상일 수 있는 튜브-유사 또는 도관 유사 구조물의 형태를 취할 수 있다. 슈라우드의 실제 단면 형상은 본 발명에 있어서 중요하지 않고 슈라우드는 격리 장치와 동일한 직경 또는 형상을 가질 수도 있고 또는 갖지 않을 수도 있다. 슈라우드의 상부 접촉 구역이 벽에 개구부를 갖지 않기 때문에, 액체의 혼합물은 수직 축에 대해 평행하게 하향 유동해야 한다.

격리 장치는 슈라우드의 하단 섹션의 연장부일 수 있고 ECZ를 한정한다. 현수 섬유는 슈라우드 내에 그리고 일반적으로 칼럼의 수직 축에 대해 평행하게 매달린 격리 장치 내에 수직으로 위치한다. 격리 장치 내의 섬유는 상부 접촉 구역 내에 포함된 별도의 독립적인 다발 또는 섬유 다발의 연장부일 수 있다.

ECZ에서, 액체의 혼합물의 일부분은 현수 섬유에 의해 한정된 수직 축에 대해 평행하지 않은 반경류 경로를 따라서 격리 장치에서부터 나온다. 액체의 혼합물의 일부분이 격리 장치에서부터 나옴에 따라, 비혼화성 액체 중 하나의 일부분은 합체되어 합체된 액체를 형성한다. 합체된 액체의 성질에 따라, 액적, 누로 또는 작은 물방울이 형성되고, 이것은 격리 장치의 외부 상에 아래로 그리고 수직 축에 대해 평행하게 떨어진다. 합체된 액체는, 그것이 원래 더 고밀도 액체의 일부분인 경우, 하향 유동할 것이고 용기 내부의 하단에 하부 상 층으로 침강될 것이다.

격리 장치는 슈라우드에 연결된 별도의 구조물 또는 슈라우드의 연장부일 수 있되, 단 액체의 혼합물이 수직 축에 대해 평행하지 않은 반경류 경로와는 반대로 하나 이상의 개구부를 통해 그리고 수직 축에 대해 평행한 개방 단부를 통해 모두 반경방향으로 나갈 수 있게 한다. 격리 장치의 개방 단부는 낮은 계면 장력 시스템에 의해 야기되는 분산을 없애거나 또는 감소시키려는 선행 기술 시도와 관련된 압력 강하 문제를 방지한다. 바람직한 격리 장치는 하부 접촉 구역의 단부에서 슈라우드의 하단에 연결되고 액체의 혼합물의 일부분의 비-평행 유동을 허용하는 하나 이상의 측면 개구부 또는 구멍을 갖는 수직 세그먼트를 포함한다. 격리 장치는, 바람직하게는 환상체(annulus) 형태로 하부 접촉 구역의 하단에 있는 슈라우드의 천공된 연장부일 수 있거나, 또는 대안적으로는 와이어 스크린 또는 다른 케이지-유사 지지체 구조물일 수 있다. 가장 바람직하게는, 격리 장치는 수직 축에 대해 대략 수직으로 또는 대략 직각으로 있는 유동 경로를 따라서 격리 장치로부터 반경방향으로 나오는 액체의 혼합물의 일부분과 접촉하도록 구성된 합체 표면과 관련되었다.

합체 표면은 와이어 그리드, 다공성 금속 벽, 개방-셀형 스폰지, 직조 와이어 스크린, 편직 와이어 메시, 금속의 직포 또는 부직포 섬유 재료, 중합체 수지 또는 금속 및 중합체 수지의 조합, 다수의 동시-직조(co-woven) 필라멘트, 패킹, 섬유 필터, 및 서로 상의 매질 층의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 합체 표면을 제조하기 위해 사용되는 재료는 스테인리스 강, 듀플렉스(Duplex) 강, 합금, 플라스틱, 플루오로중합체, 섬유질 성분 (폴리올레핀, 폴리에스테르, 유리 섬유, 및 유사한 재료), 및 이들의 혼합물을 포함한다. 합체 표면은 가장 유리하게는 혼합물에서 액체 중 하나와 상호작용하여 작은 액적을 형성하도록 구성된다. 이들 액적은 이어서 보다 무거운 상의 보다 큰 액적으로 크기가 성장하고, 이것은 이어서 중력에 의해 보다 가벼운 액체로부터 쉽게 침강되어 나올 수 있다. 합체 표면의 체적 공극 분율은 98% 미만, 가장 바람직하게는 96% 이하이어야 한다.

와이어 메시 합체 표면은 액적이 합체하기 위한 최대 표면적을 생성하기 위해 와이어 및 섬유의 조합을 포함할 수 있다. 많은 경우에 와이어 및 섬유는 하나가 친수성 (예를 들어, 금속)이고 다른 하나가 분리를 향상시키는 소수성 (예를 들어, 폴리올레핀 또는 플루오로중합체)인 상이한 구성 재료로부터 얻는다. 두 재료 사이의 접합 점에서 증간된 합체 효과가 있다. 따라서, 금속 및 중합체 물질을 모두 사용하는 것은 합체 효율을 상당히 증가시킬 것이다. 우리의 발명의 합체 표면은 격리 장치에서 슬롯, 구멍, 천공, 또는 다른 개구부 둘레를 물리적으로 래핑하는 형태, 또는 이들에 인접하여 위치하는 형태를 취할 수 있다. 이러한 래핑된 합체 표면은 격리 장치의 외부 표면에 부착된 밴드, 타이, 클램프 또는 다른 파스너에 의해 제자리에 유지되되, 단 나오는 액체의 혼합물은 강제로 합체 표면과 접촉하게 된다.

가장 바람직하게는, 합체 표면은 격리 장치의 수직 길이의 일부분을 형성하고 강화된 합체 구역 (ECZ)을 한정하는 환상체 또는 고리에 혼입된다. 환상체의 내측 고리 또는 벽에 복수의 구멍이 있고, 이것은 액체의 혼합물이 환상체의 내부로 통과할 수 있게 하고, 여기서 혼합물은 환상체로 위치하는 또는 패킹된 합체 표면과 접촉한다. 환상체의 외측 고리 또는 벽은 마찬가지로 복수의 구멍, 슬롯, 천공, 스크린 또는 그리드 개구부 또는 혼합물이 격리 장치의 외부로 통과할 수 있게 하는 그러한 다른 개구부를 갖는다. 외측 벽에서 사용되는 개구부의 유형은 내측 벽에 사용된 것과 동일할 수도 있고 또는 동일하지 않을 수도 있다. 합체 표면이 환상체에 위치하는지 또는 격리 장치에서 천공된 구조물 둘레에 래핑되어 있는지에 상관없이, 합체 표면의 체적 공극 분율은 바람직하게는 약 90% 내지 약 99%, 보다 바람직하게는 약 95% 내지 98%의 범위이다. 합체 표면은 바람직하게는 분산을 없애고 액적 또는 연속 액체 스트림으로서 합체된 액체를 형성하기에 충분한 부피를 차지한다. 합체 표면의 양은 합체된 액체를 형성하는데 필요한 정지 또는 체류 시간을 증가 또는 감소시키기 위해 달라질 수 있다. 바람직한 합체 재료는 매우 미세한 섬유 크기 및 약 15 내지 30 lb/ft³의 설치된 밀도를 갖는, 316 스테인리스 강 및 폴리테트라플루오로에틸렌 (테플론) 섬유 필라멘트로 이루어진 동시-직조 유형 재료이다.

도 3은 슈라우드(30)의 하단에 부가된 것으로서 나타낸 격리 장치(60)의 한 가능한 실시양태를 도시한다. 같은 참조 번호는 이전에 기재된 것과 동일한 의미를 갖는다. 격리 장치(60)는 강화된 합체 구역 (ECZ)을 한정하고 개방 단부(62)를 갖는다. 도 3에 나타낸 특정 실시양태에서, 격리 장치(60)는 환상체(64)를 포함하며, 이것은 슈라우드(30)의 연장부가 되고 측면 개구부(66)를 제공하여 액체의 혼합물의 반경류가 축(8a)에 평행하지 않은 유동 경로로 격리 장치에서부터 나올 수 있게 한다. 이러한 환상체(64)의 단면은 도 4에 도시되어 있고 내부 부피(70)를 형성하는 내측 벽(68) 내에 포함되어 있는 현수 섬유(45)의 다발을 나타낸다.

환상체(64)의 내측 벽(68) 및 외측 벽(60)은 모두 하나 이상의 측면 개구부(66)를 포함한다. 환상체 내부에는 합체 표면(63)이 위치한다. 바람직한 합체 표면은 약 90% 내지 약 99%, 보다 바람직하게는 약 95% 내지 98% 범위의 체적 공극 분율을 갖는다. 바람직한 합체 재료는 매우 미세한 섬유 크기 및 약 15 내지 약 30 lb/ft³의 설치된 밀도를 갖는, 316 스테인리스 강 및 폴리테트라플루오로에틸렌 (테플론) 섬유 필라멘트로 이루어진 동시-직조 유형 재료이다. 환상체에 첨가된 합체 재료의 양은, 또는 래핑된 구성의 경우에는 액체를 합체시키기 위한 재료에서의 액체의 충분한 체류 또는 정지 시간이 있도록 하기에 충분하다. 복수의 개구부(66)는 액체의 혼합물의 일부분이 수직 축(8a)에 대해 비-평행한 반경류 경로로 환상체를 통해 유동할 수 있게 한다. 바람직하게는, 하나 이상의 개구부(66)는 환상체의 벽에서 적어도 50% 개방 면적을 나타낸다. 이러한 개구부는 임의의 형상 또는 치수의 슬롯, 구멍, 펑크, 또는 천공일 수 있다.

혼합물이 환상체(64)를 통과함에 따라 합체 표면(63)과 접촉하며, 이로써 혼합물에서의 임의의 분산이 붕괴되어 액적(75)을 형성한다 (도 2 참조). 이러한 액적(75)은 이들이 합체 재료를 통해 떨어지거나 또는 섬유 다발에 재진입하거나 또는 외측 벽(60)에서 개구부(66)를 통해 나올 때까지 계속 성장한다. 다시 말해서, 액적(75)의 형성 및 성장은 혼합물에서의 액체 중 하나, 전형적으로는 더 조밀한 액체의 합체이다. 액적이 더 조밀한 액체를 가질 때, 이들은 성장하고 떨어지고, 하향 적하하여 층(50)에서 하부 액체의 일부분이 된다. 분산이 거의 또는 전혀 없는 것이 합체 표면(63)을 존속시키기 때문에, 층(50)의 더 고밀도 액체와 더 저밀도 층(51) 사이에 별도의 상 계면(72)이 형성된다. 이것은 더 고밀도 액체의 캐리 오버를 없애고 계면 레벨(72)의 정확한 제어를 허용하며, 이것은 펌프 공동화(cavitation) 및 공정 라인(11)에서의 더 가벼운 액체의 오염을 피한다.

제2 반응 구역에서의 온도 및 압력이 약 75℉ 내지 약 200℉ 및 0 psig 내지 약 500 psig의 범위일 수 있지만, 바람직하게는 두 반응 구역은 모두 약 100℉ 내지 약 150℉ 범위의 온도 및 약 0 psig 내지 약 100 psig 범위의 압력에서 유지된다.

구체적 실시양태의 전술한 설명은 다른 사람들이, 현재의 지식을 적용함으로써 일반적인 개념을 벗어남 없이 그러한 구체적 실시양태를 다양한 적용에 대해 쉽게 수정 및/또는 적응시킬 수 있을 정도로 충분히 본 발명의 일반적인 성질을 밝힐 것이고, 따라서 그러한 적응 및 수정은 개시된 실시양태의 등가물의 의미 및 범위 내에서 이해되는 것으로 의도된다. 본원에서 어구 및 용어는 설명을 위한 것이고 제한하려는 것이 아님을 이해해야 한다.

다양한 개시된 기능을 수행하기 위한 수단, 재료, 및 단계는 본 발명을 벗어나지 않으면서 다양한 대안적 형태를 취할 수 있다. 따라서, 상기 명세서 또는 하기 청구범위에서 발견될 수 있는 표현 ". . .하는 수단 " 및 ". . .하기 위한 수단", 또는 임의의 방법 단계 언어, 이어지는 기능적 진술은, 어떤 구조적, 물리적, 화학적 또는 전기적 요소 또는 구조도, 또는 인용된 기능을 수행하는 현재 또는 미래에 존재할 수 있는, 어떤 방법 단계도, 상기 명세서에 개시된 실시양태 또는 실시양태들에 대해 정확히 동등한 것인지 여부, 즉, 동일한 기능을 수행하기 위한 다른 수단 또는 단계가 사용될 수 있는지를 정의하고 커버하는 것으로 의도되고; 이러한 표현은 하기 청구범위 관점 내에서 가장 폭넓게 해석되는 것으로 의도된다.

Claims (13)

1. 메르캅탄 및 촉매를 함유하는 액체 스트림을, 수직 현수 섬유의 다발을 함유하는 칼럼의 상단 부분에 제공하고;
   산소 함유 기체를 제1 반응 구역에서 액체 스트림과 혼합하여 혼합물을 형성한 후에, 상단 부분의 상부 섹션에서 혼합물을 수직 현수 섬유와 접촉시키고;
   혼합물을 섬유로 흘러 내리도록 및 20 부피% 내지 100 부피% 증기를 포함하는 기체 연속 상 반응 구역에 진입하도록 유도하고;
   반응 구역에서 혼합물이 섬유로 흘러 내림에 따라, 메르캅탄을 디술피드 오일로 산화시키고;
   상부 섹션에서 오프-가스 스트림을 제거하는 것; 및
   칼럼으로부터 디술피드 오일을 수집, 분리 및 제거하는 것
   을 포함하는, 메르캅탄을 디술피드 오일로 산화시키는 방법.
2. 제1항에 있어서, 제1 반응 구역으로 유동하는 혼합물이 지지된 패킹 재료와 접촉하는 것인 방법.
3. 제1항에 있어서, 촉매가 물, 알칼리 금속 수산화물, 및 킬레이트화 다가 금속 촉매를 혼합함으로써 형성되는 것인 방법.
4. 제3항에 있어서, 킬레이트화 다가 금속 촉매가 코발트 프탈로시아닌, 철 프탈로시아닌, 바나듐 프탈로시아닌, 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.
5. 제1항에 있어서, 산소 함유 기체가, 메르캅탄의 디술피드 오일로의 90 % 이상의 산화를 위한 화학량론적 요건과 동일하거나 또는 이를 초과하는 산소 농도를 달성하도록 주입되는 것인 방법.
6. 제1항에 있어서, 상단 트레이보다 위에 있는 칼럼의 상부 섹션의 내부 부분이, 비폭발성 환경으로서 유지되는 것인 방법.
7. 제6항에 있어서, 연료 가스 또는 불활성 가스가 상부 섹션의 내부 부분으로 도입되는 것인 방법.
8. 제1항에 있어서, 오프 가스 스트림이 제2 반응 구역으로부터 제거되는 것인 방법.
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